【正文】 的厚度，而設(shè)計厚度是計算厚度與腐蝕裕度之和。 殼程圓筒校核計算 筒體計算條件的確定 第 13 頁 筒體計 算條件的確定主要包括設(shè)計溫度，設(shè)計壓力，材料的選擇以及相關(guān)參數(shù)，設(shè)計溫度和壓力是已知的，筒體材料的選用必須考慮到其經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性以及材料本身的抗腐蝕性能和機(jī)械加工性能等綜合因素， 本換熱器設(shè)備，設(shè)計壓力為 ,筒體材料為 00Cr19Ni10,筒體的設(shè)計尺寸即公稱直徑為 273mm400mm,s 所以筒體可直接選用不銹鋼無縫鋼管， 00Cr19Ni10 鋼管的標(biāo)準(zhǔn)是 GB∕ T13296，查取其在設(shè)計溫度 t=170℃時， 00Cr19Ni10 的許用壓力為 ? ? 118t Mpa? ? ，焊接接頭形式采用 雙面焊對接接頭且 100%無損檢測，則焊接接頭系數(shù) Φ = 。 殼體壁溫近似取工藝?yán)淠旱钠骄鶞囟燃? ：0 147 98 ???℃ 殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 ： 1 2 2 .5 1 0 8 .3 1 4 .2t? ? ? ?℃ 1． 4 換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 通過以上的計算可以確定前端和后端管箱均選用 B 型，換熱器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)見 下表： 型換熱器結(jié)構(gòu)尺寸 公 稱 直 徑 公 稱 壓 力 管 長 管程數(shù) 管規(guī)格 傳 熱 面 積 排管數(shù) 管程流 通面積 接管工 程直徑 273mm 6000mm 1 Φ 19 2mm 23 ㎡ 65 ㎡ 50mm 上表綜合了本換熱器的各項(xiàng)參數(shù)，也是其生產(chǎn)與制造的主要依據(jù)和參考。安全系數(shù)為 ? 100%=% 在 15%25%之間 ⑸ 計算傳熱面積裕度 934335 19 .9810 10 .1 46 .3c cmQA kt? ? ???㎡ 第 12 頁 該換熱器的實(shí)際傳熱面積為 3 . 1 4 0 . 0 1 9 6 6 5 2 3 . 3pTA d lN?? ? ? ? ? ?㎡ 傳熱面積裕度： 2 3 . 3 1 9 . 9 81 0 0 % 1 0 0 % 1 6 . 6 %1 9 . 9 8pccAAH A? ?? ? ? ? ? ⑹ 壁溫核算 因?yàn)楸诠芎鼙?，而且壁熱阻很小，一般可以忽略不計，故管?nèi)、外可視為相同，在計算中應(yīng)該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩側(cè)污垢熱阻為零計算傳熱管壁溫。 ? p1′= 200 ( 1) 2cB uFf n N ?? 第 10 頁 ? p2′= 202( ) 2B uhN D ?? 管子為轉(zhuǎn)角正三角排列 ， F 取 1 .1 1 .1 6 5 9n? ? ? ? 已知折流板間距 : h= 則折流板的數(shù)目為： 61 1 39 LN h? ? ? ? ? 殼程流通面積 0 ( ) 0 . 1 5 (0 . 2 6 1 9 0 . 0 1 9 ) 0 . 0 1 3 5coA h D n d? ? ? ? ? ?㎡ 0 16129 0. 3536 00 94 9 0. 01 35um????∕ s 000 30 . 0 1 9 0 . 3 5 9 4 9R e 2 6 2 9 50 . 2 4 1 0du ?? ???? ? ??＞ 500 0 . 2 2 8 0 . 2 2 8005 . 0 Re 5 . 0 2 6 2 9 5 0 . 5f ??? ? ? ? 所以 ? p1＇ = 29 4 9 0 . 3 50 . 5 0 . 5 9 ( 3 9 1 ) 5 2 3 12 Pa?? ? ? ? ? ? p2′ =22 0 . 1 5 9 4 9 0 . 3 13 9 ( 3 . 5 ) 4 1 7 90 . 2 6 1 2 Pa??? ? ? ? 0P??? （ ? p1＇ +? p2′） =（ 5231+4179） = 計算表明：管程和殼程壓強(qiáng)降都能滿足題設(shè)的要求。 ⑵計算有效平均 溫度差 已知條件是無相變逆流，則其有效平 均溫度差等于對數(shù)平均溫度差即 △ tm= hchnctttlt? ???? (a) 其中：△ th 是熱端溫差 , △ tc 為冷端溫差 △ th=T1t2=147℃ 110℃ =37℃ △ tc =T2t1=98℃ 42℃ =56℃ 則代入 (a)式中可得 △ tm=℃ 已知給定的換熱器規(guī)格參數(shù)如下表 (TB∕ T 4714,471592)： 殼體內(nèi)徑∕ mm 公稱壓強(qiáng)∕ Mpa 公稱面積∕㎡ 管程數(shù) 261mm 1 管子尺寸∕ mm 管長∕ mm 管子總數(shù) 管子排列方法 Φ 19 2 6000 65 60176。 具體的物理參數(shù)見下表 : 物體 粘度 密度 流量 進(jìn)出口溫度 工藝?yán)淠? 920kg/ 16129kg 147℃ /98℃ 稀碳銨液 991kg/ 11500kg 42℃ /110℃ 根據(jù)公式 tD=+ 和進(jìn)出口溫度計算管程和殼程的定性溫度，其中 th 為冷端溫度， tc 為熱端溫度。即 Q 熱 =Q，稱為熱量衡算式。一個能滿足換熱要求的換熱器，必須使其傳熱速率等于（或略大于）熱負(fù)荷 。 通常以熱流體的熱負(fù)荷作為總熱負(fù)荷值進(jìn)行計算。 根據(jù)以上對各種類型換熱器的經(jīng)濟(jì)性分析和結(jié)構(gòu)總結(jié)綜合考慮選用固定管板式換熱設(shè)備。 U 型管式換熱設(shè)備的特點(diǎn)是管子可以自 由伸縮，因而當(dāng)殼體育 U 型換熱管有溫差時，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，且 U 型管出現(xiàn)泄露只能將漏管端頭堵上，不能更換管子。 浮頭式換熱設(shè)備的特點(diǎn)是管束與殼體的熱變形互不約束，因而不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，且管束內(nèi)外清洗方便。 固定管板式換熱設(shè)備是由許多管子組成管束，管束兩端通過焊接或 第 7 頁 脹接的方法固定在兩塊管板上，而管板則通過焊接的方法與殼體相連。 管殼式換熱器的種類很多，根據(jù)換熱器所受溫差應(yīng)力以及是否采用溫度補(bǔ)償裝置，分為剛性 結(jié)構(gòu)和具有溫度補(bǔ)償?shù)膬深?。根?jù)指定的工藝要求 和參數(shù)，按照相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 得到設(shè)計壓 力 與設(shè)計溫度，管程和殼程的的設(shè)計數(shù)值如下： 管程的設(shè)計壓力 設(shè)計溫度 140℃ 殼程的設(shè)計壓力 設(shè)計溫度 170℃ 管殼式換熱器又稱列管式換熱器，這種換熱器具有處理能力大，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高，設(shè)計和制造工藝成熟，生產(chǎn)成本低，清洗較為方便等優(yōu)點(diǎn)，所以盡管近些年來也受到了其他新型換熱設(shè)備的挑戰(zhàn)，但反過來又促進(jìn)了自身的發(fā)展，因而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中管殼式換熱設(shè)備仍占主導(dǎo)地位。因?yàn)楣Q直徑 DN=273mm。 換熱器的選型 根據(jù)已給的設(shè)計參數(shù)及設(shè)計任務(wù)指定的工藝條件來進(jìn)行來對管殼式換熱器的進(jìn)行選型： 稀碳銨液流經(jīng)管程，工藝?yán)淠毫鹘?jīng)殼程。一般地說，換熱器約占石油、化工裝置工藝設(shè)備重量的 40%左右，隨著化工煉油以及石油 化工的迅速發(fā)展，各種換熱器發(fā)展很快，新型結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，以滿足個工業(yè)部門的需要。 換熱器在石油、化工生產(chǎn)過程中應(yīng)用很廣泛，它不僅獨(dú)立使用，而且是很多化工裝置的組成部分，如蒸餾裝置中的再沸器、冷凝器及預(yù)熱器等。按其結(jié)構(gòu)型式分有列管式、螺旋板式、板式、板殼式、板翹式和翹片管式等。 第一章 換熱器的選型及工藝計算 管殼式換熱器的分類 化工生產(chǎn)中所用的換熱器類型很多。第八部分是個人 小結(jié) ， 是對完成這次畢業(yè)設(shè)計的一些想法和感受等。第五部分是換熱器的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計及個元件的連接形式，第六部分是法蘭等 部件的選型。第三部分是固定板式換熱器零部件的工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ，確定相關(guān)部件的尺寸和結(jié)構(gòu)形式。 本設(shè)計共分八個部分：第一部分是緒論，是固定板式換熱器在 實(shí)際中的應(yīng)用范圍。 我國人口眾多，人均資源貧乏。雖然換熱器的名稱不同，但設(shè)備的構(gòu)造與形式卻大多完全相同。換熱器是制藥、化工等其他許多工程領(lǐng)域的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有很重要的地位。 我設(shè)計的題目是水解塔第一預(yù)熱器，是工業(yè)上面用到的換熱器 中 的一種。 緒 論 這學(xué) 期是我們大學(xué)生涯的最后一個學(xué)期了，我們這學(xué)期最主要的任務(wù)就是做畢業(yè)設(shè)計 ，畢業(yè)設(shè)計是我們對以前所學(xué)理論知識的一個總結(jié)，同時也為 我們以后 走 上工作崗位的一個實(shí)際鍛煉的機(jī)會，以便我們能夠更好的掌握以前所學(xué)的知識， 并且掌握設(shè)計的基本思路，方法等。 結(jié)束語 ................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 第 5 頁 檢修 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 安裝 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 管殼式換熱器的制造 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 吊耳型號的選取 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 排液管 .................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 支座的形式與尺寸 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 防沖擋板的選用 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 拉桿孔的尺寸確定 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 拉桿的直徑以及數(shù)量 的確定 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 拉桿、定距管 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 折流板的厚度 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 確定折流板的排列方式 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 確定折流板的形式 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 管板管孔直徑及允許偏差 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 分程隔板結(jié)構(gòu) ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 管法蘭的選用 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 管板與殼體及管箱的連接 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第四章 管殼式換熱器的機(jī)械設(shè)計 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 第四種工況計算 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第二種工況計算 ................................................